Notice - Pierron

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Présentation
1. Introduction
Les découvertes récentes ont permis aux géologues de construire un modèle de fonctionnement de la partie superficielle du globe
terrestre : la tectonique des plaques.
Selon cette théorie, la surface de la terre est découpée en une mosaïque de plaques lithosphériques épaisses d'une centaine de
kilomètres, qui se déploient les unes par rapport aux autres au-dessus d'un milieu plus chaud et visqueux : l'asthénosphère qui agit
comme une couche de lubrification.
Notice
Modèle “Age du fond
des océans”
Réf. 1547
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NOTICE
Se posent alors les questions suivantes :
- Quelles sont les causes des mouvements des plaques ?
- Quelles sont les différents types de plaques, quelles sont les limites ? Qu'observe-t-on en surface ?
- Pourquoi les fonds océaniques ont un âge variable selon les endroits ?
Le modèle permet de répondre à ces différentes questions et constitue une bonne introduction à l'étude de la tectonique des plaques.
2. Contenu de l'emballage
• 1 support (de dimension 40×19 cm) pourvu d'une fente pour pouvoir y faire glisser deux films plastifiés portant des
rayures. Les films représentant la lithosphère à croûte océanique.
• 2 plaques rigides qui correspondent aux parties de la lithosphère à croûte continentale.
• 1 glissière permet de guider le déplacement des continents et donc l'évolution du fond des océans (films rayés).
• Notice
Fig.1
L'aluminium maintient l'ensemble et permet l'assemblage de 2 ou 3 maquettes (utilisation des trous, des vis et des écrous moletés).
Modélisations réalisables
1. En classe de 4ème
Les lignes essentielles de la théorie de la tectonique globale pourront être tracées.
L'existence des plaques limitées par des zones d'accrétion, la nécessité d'une subduction complémentaire de l'accrétion,
l'emplacement et l'origine des fosses, des chaînes de montagnes, du volcanisme océanique, du volcanisme continental seront reliés
à un ensemble cohérent fondé sur la structure et la mobilité permanente de la lithosphère.
2. En classe de Premières et Terminales S
"La reconstitution de l'Histoire géologique"
"La dynamique des masses continentales"
2.1. Les courants de convection dans l'asthénosphère
Nous savons que le manteau est animé de grands courants de convection qui permettent à l'énergie interne de la terre de se dissiper
à l'extérieur - la plasticité du manteau n'autorisant que des mouvements très lents pour la Terre.
Continent
Croûte océanique
(film rayé)

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TI
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Ces mouvements sont à l'image de l'eau dans un récipient chauffé par le bas.
Fig.2
Chaleur
- en A, au niveau des zones chaudes, les matériaux montent très lentement (dorsales)
- ils se déplacent ensuite horizontalement
- puis plongent vers les profondeurs du manteau au niveau des zones froides B zone de subduction)
2.2. Découpage de la lithosphère en plaques
La maquette représente deux plaques lithosphèriques. Chacune comporte à la fois de la lithosphère océanique et continentale
solidaire au sein d'une même plaque.
La fente qui limite ces deux plaques va représenter soit une limite de plaques divergentes, soit une limite de plaques convergentes
selon le sens accordé au déplacement du film.
2.3. Etude des zones divergentes au niveau des zones chaudes (l'accrétion)
Fig.3
0n représente l'expansion en "double tapis roulant" du plancher océanique à mouvement centrifuge.
Si une masse continentale, recouvre une zone chaude, elle va se fracturer.
On représente ce phénomène :
- les continents I et II sont en contact
- les écarter simultanément pour représenter par exemple la séparation de l'Afrique et d'Amérique du Sud.
- au début, il y a formation d'un fossé d'effondrement ou rift qui, en s'élargissant va laisser apparaître un fond océanique avec
une dorsale. En cet endroit il y a une poussée due à la remontée des matériaux du manteau.
La lithosphère est distendue et au fur et à mesure que des fissures se forment, du magma est éjecté et comble ces
ouvertures. Il y a écartement progressif des matériaux : on assiste à la fabrication d'une nouvelle croûte océanique par accrétion. On
B AB Zone froide :
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aroi froide du réci
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ien
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A Apparition du film

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peut alors commencer à montrer sur la feuille rayée qui apparaît, les bandes d'anomalies magnétiques sur la croûte océanique en
formation.
Ces bandes parallèles à la fente représentent les inversions du champ magnétique au cours des temps géologiques.
2.4. Etude des zones convergentes
Nécessité d'une subduction complémentaire de l'accrétion.
2.4.1. Deux plaques à croûte océaniques s'affrontent
Les pressions s'accumulent, finalement une plaque passe au-dessous de l'autre et plonge dans le manteau (zone froide). De cette
manière, la Terre garde son volume constant puisqu'il doit disparaître autant de croûte océanique qu'il en est fabriqué.
Fig.4
On s'intéresse donc à la zone de subduction et on observe sur la maquette, la disparition du film rayé figurant sur la croûte
océanique. Les mouvements de convection entraînent la lithosphère dans le manteau.
2.4.2. Affrontement d'une plaque portant un continent et d'une plaque à croûte
...océanique
Seules les plaques à croûtes océaniques peuvent s'enfoncer. Si un contient arrive au niveau de la zone de subduction, il ne va pas
pénétrer dans le manteau car les continents sont de moindre densité donc insubmersibles : le mouvement du continent est alors
bloqué au niveau de la fosse on peut représenter ce phénomène. Le continent rigide ne peut pas passer par les fentes, son avancée
est arrêtée.
LES STRUCTURES RECONNAISSABLES DANS LES FONDS OCEANIQUES
Les dorsales océaniques forment une chaîne de montagnes à double pente large de 2 000 km, longue de 80 000 km
autour du globe. C'est le système volcanique basaltique le plus important qui donne naissance aux fonds océaniques
soit les 2/3 de la surface de la Terre.
En général les sommets des dorsales sont à -1 000m tandis que les plaines abyssales de part et d'autre des dorsales
sont à -4 000 m.
B
↑
Disparition du film

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Fig.5
2.4.3. Affrontement des deux continents II et I
Les deux plaques qui s'affrontent portent chacune un contient. Creux-ci entrent finalement en collision. Une chaîne de
montagnes apparaît, c'est le cas de l'Inde qui a dérivé vers le Nord Est et est entré en collision avec l'Asie pour former l'Himalaya.
Fig.6
B
Blocage du mouvement du continent Poursuite de la disparition du film
STRUCTURES RECONNAISSABLES DANS LES FONDS OCEANIQUES
- La subduction est à l'origine des fosses océaniques très profondes jusqu'à -11 000 m. Elles sont situées juste avant les
zones de subduction, des arcs insulaires, ou des zones bordures de continents. Des sédiments peuvent s'accumuler dans
ces fosses en se déformant avant d'être engloutis par la subduction.
- En s'enfonçant dans l'asthénosphère, la plaque plongeante produit par fusion, des fluides qui remontent et donnent
naissance à un volcanisme andésitiques en surface.
De nombreux volcans jalonnent ces zones : les volcans actifs insulaires ou de la cordillère montagneuse, s'alignent sur
un axe parallèle à la fosse.
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Collision des 2 continents
ROCHES RECONNAISSABLES EN SURFACE
Soumises à l'érosion, les chaînes de montagnes laissent affleurer dans leur cœur des granites et roches
métamorphiques formées par les profondeurs des racines de l'écorce terrestre des millions d'années auparavant. On
peut également trouver des morceaux de plancher océaniques (pillow lavas, gabbros) qui se sont trouvés pincés entre
les deux marges continentales au moment de leur affrontement et qui indiquent la limite entre les deux continents.